【正文】 ）表31 G全封閉齒輪減速電機(jī)部分參數(shù) 傳動(dòng)比的分配從G全封閉齒輪減速電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速為144r/min，而按照初步取鏈輪的基準(zhǔn)直徑為=104mm()，則連接鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為72r/min，那么采用方案中的鏈輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=2 。（2）各軸的輸入功率計(jì)算：軸I：軸II：軸III：4 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架在機(jī)器中起到支承和固定機(jī)器零件的作用，它作為一個(gè)重要的零部件，性能要求較高。 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求（1）在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本底。把受迫振動(dòng)振幅限制在允許范圍內(nèi)。（4）溫度場(chǎng)分布合理，熱變形對(duì)精度影響小。（6）結(jié)構(gòu)力求便于安裝和調(diào)整，方便維修和更換零部件。（8）造型好，使之既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。鋼板焊接毛坯比鑄件毛坯輕30%，比鑄鋼毛坯輕20%。但抗振性能較差。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、壁厚可以相差很大，并且可根據(jù)工況需要不同部位選用不同性能的材料。 鑄造機(jī)架的特點(diǎn)（1）重量偏重。（3）生產(chǎn)周期長(zhǎng)，資金周轉(zhuǎn)慢，成本高。而為了取出芯砂、設(shè)計(jì)時(shí)只能用“開口”式結(jié)構(gòu)，影響剛度。（6）鑄鐵材料來源方便、價(jià)廉。焊接機(jī)架通過焊接槽鋼焊接而成。 圖41 機(jī)架如圖41，機(jī)架采用槽鋼焊接而成，基本尺寸為A=100mm，B=48mm，S=，、B、S分別為槽鋼的寬度、腿高度和腰厚度。所以營(yíng)養(yǎng)缽的壓實(shí)、投出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，見圖42（I）。 1方軸，2活塞桿，3導(dǎo)向筒，4—活塞，5制缽模具，6滾筒圖43 壓實(shí)，投出機(jī)構(gòu)圖 制缽模具的設(shè)計(jì)制缽模具是用來制做營(yíng)養(yǎng)缽的模子，缽的壓實(shí)和投出都在制缽模具中進(jìn)行，所以它的結(jié)構(gòu)和尺寸影響到營(yíng)養(yǎng)缽的質(zhì)量好壞以及安裝是否方便。但目前營(yíng)養(yǎng)缽一般采用直徑70 mm、高100 mm 左右的圓柱體, 尺寸都較大。本課題中采用的是中等尺寸的營(yíng)養(yǎng)缽，直徑50mm、高50mm。實(shí)驗(yàn)表明: 缽體壓制成型后(含水率為20 %) , 置于桌面, 上加重力均勻下壓, 承受2～ 3 kg 壓力而不產(chǎn)生變形、裂紋、坍塌或從30～ 40 cm 高度自由落在硬地上, 不發(fā)生較大破碎的營(yíng)養(yǎng)缽強(qiáng)度較為合適。 強(qiáng)度過大, 育苗中不易吸水, 影響種子發(fā)芽, 移栽后缽體在土壤中堅(jiān)實(shí)不碎, 對(duì)作物生長(zhǎng)不利。試驗(yàn)表明:壓制1 個(gè)營(yíng)養(yǎng)體需用的制缽材料是其體積的2. 0～ 2. 5 倍, 也就是說壓制能力達(dá)到這個(gè)要求即可。 人工腐爛的麥草、麥糠作配料時(shí), 壓縮比應(yīng)為(2. 3～ 2. 5) ∶1。 圖44 制缽模具結(jié)構(gòu)圖（3）制缽模具的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定綜上述分析，同時(shí)也為了便于在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將漏過活塞的土漏出缽體，特在模具的下方開了4個(gè)槽口，同時(shí)為了避免刮土機(jī)構(gòu)在刮土過程中與模具上表面發(fā)生抵觸，影響整臺(tái)機(jī)械的工作，所以將模具上方的結(jié)構(gòu)加工成弧形，即頂端帶有弧形的圓柱體，弧形半徑與滾筒的半徑相等。模具高度：模具頂部圓弧半徑：具體結(jié)構(gòu)形式見圖44。 經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算得活塞的主要參數(shù)為: 活塞大端外徑: 活塞整體長(zhǎng)度: 與模具配合段長(zhǎng)度: 具體結(jié)構(gòu)形式見圖45。在缽體機(jī)工作的過程中，方軸對(duì)活塞桿產(chǎn)生推力（拉力），從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。同時(shí)為了在壓實(shí)的過程中，獲得種坑，故地在左段的斷面上制造出小凸頭，活塞桿的結(jié)構(gòu)形式見圖46。由于活塞桿的導(dǎo)向段與導(dǎo)向筒的內(nèi)壁之間總存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以為了減少磨損以及簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向筒采用無油潤(rùn)滑材料。所以經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算得導(dǎo)向筒的主要參數(shù)為：內(nèi)徑：長(zhǎng)度：具體結(jié)構(gòu)形式見圖47。（1）方案選擇方案一，采用圓軸，如圖。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是軸的加工工藝性好，但在圓軸上開5個(gè)孔對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱較大，孔不易加工，同時(shí)軸內(nèi)的螺紋孔與活塞桿直接相連，這樣安裝活塞桿不方便，且連接不牢靠,見圖48。該方案是與活塞桿連接段采用方軸，并且在該段上開有光孔，將活塞桿的一端穿過方軸后用螺母連接。綜合上述分析，采用方案二。圖49 方案二 刮土機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)刮土機(jī)構(gòu)由兩部分組成：1刮土板和2彈簧合頁(yè)，刮土板由合頁(yè)安裝在混料箱3的左右側(cè)板上。經(jīng)計(jì)算，刮土板與中心線的推薦夾角范圍為。 圖410 刮土機(jī)構(gòu) 圖411 總裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1機(jī)架，2支座，3軸承端蓋，4螺釘，5緊定螺釘，6齒輪，10沉頭螺釘，8軸承端蓋9凸輪，11滑套，12長(zhǎng)套筒，13深溝球軸承，14主軸，15油封，16圓環(huán)，17套杯圖412 套杯、凸輪安裝結(jié)構(gòu)總圖 套杯及主要零件的安裝方法先將凸輪9通過沉頭螺釘10安裝在套杯17的凸緣上，然后將主軸13從套杯17的右端穿入，再將圓環(huán)15安裝到套杯16的右端，然后安裝左軸承蓋，接著裝長(zhǎng)套筒12和左端深溝球軸承，然后將滑套11裝入套杯，接著將已裝好齒輪6的左端蓋安裝到滑套11上，最后將已安裝好在支架1上的剖分式機(jī)座將套杯17的左安裝端卡卡緊，如圖412所示。所以從便于安裝及定位可靠等方面考慮，設(shè)計(jì)的套杯結(jié)構(gòu)見圖413所示。同時(shí)在套杯右端的結(jié)構(gòu)IV主要是為了安裝密封圈，避免土等雜質(zhì)進(jìn)入軸承，影響軸承的工作。 圖413 套杯結(jié)構(gòu)（2）滑套 由于主軸轉(zhuǎn)速不高僅72r/min，同時(shí)為了便于齒輪凸輪9的安裝，以及減小機(jī)器整體的高度，所以這里采用了由無油潤(rùn)滑材料制成的滑套11安裝在端蓋8和套杯17之間。又因?yàn)樵诠ぷ鞯倪^程中，套杯17靜止而滾筒左端蓋8轉(zhuǎn)動(dòng)，所以為了在工作的過程中滑套始終和端蓋8一起旋轉(zhuǎn)，故安裝了緊定螺釘5，如圖412所示。 a b圖414 圓環(huán)定位圖 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu)，它主要由凸輪（主動(dòng)件）、從動(dòng)桿和機(jī)架組成。其工作原理是：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí)，借助凸輪輪廓曲線的向徑r(盤狀凸輪）或高度h(移動(dòng)凸輪）的變化而使從動(dòng)桿得到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。但因尖頂易磨損，僅適用于作用力很小的低速凸輪機(jī)構(gòu)。平底從動(dòng)件：從動(dòng)件的一端為一平面，直接與凸輪輪廓相接觸。它的缺點(diǎn)是不能用于凸輪輪廓有凹曲線的凸輪機(jī)構(gòu)中。結(jié)合機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，本課題中采用的是滾動(dòng)從動(dòng)件。 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)涉及許多方面的問題，除考慮剛性沖擊和柔性沖擊外，還應(yīng)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律所具有的最大速度vmax、最大加速度amax及其影響加以比較。若從動(dòng)件突然被阻止，過大的動(dòng)量會(huì)導(dǎo)致極大的沖擊力，危及設(shè)備和人身安全。2) 愈大，慣性力愈大。對(duì)于高速凸輪，為了減小慣性力的危害，應(yīng)選擇amax值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。表41 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律因推桿的轉(zhuǎn)速僅為6/rmin,速度低，載荷也不大，故選用等速的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。首先取滾子中心為參考點(diǎn)，把該點(diǎn)當(dāng)作尖底從動(dòng)件的尖底，按照上述方法求出一條輪廓曲線h。（對(duì)于凹槽凸輪還應(yīng)作外包絡(luò)線h39。）。由作圖過程可知，在滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，r0是指理輪廓曲線的基圓半徑，見圖415。這時(shí)，偏距圓的切線化為過點(diǎn)O的徑向射線，其設(shè)計(jì)方法與上述相同，也就是該凸輪的設(shè)計(jì)方法。但是，必須指出，基圓半徑過小會(huì)引起壓力角增大，致使機(jī)構(gòu)工作情況變壞， 顯然，在其他條件不變的情況下，基圓半徑越小，壓力角a越大。因此實(shí)際設(shè)計(jì)中，只能在保證凸輪輪廓的最大壓力角不超過許用值的前提下，考慮縮小凸輪的尺寸，故設(shè)初步確定凸輪的基圓半徑為，推桿滾子半徑為 。表42 凸輪位移5）滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際工作曲線是將理論輪廓線向內(nèi)偏移一個(gè)滾子半徑，見圖417。當(dāng)工作載荷較小時(shí)，曲線輪廓的軸向厚度一般取為輪廓曲線最大矢徑的1/10～1/5；對(duì)于受力較大的重要場(chǎng)合，需按凸輪輪廓面與從動(dòng)件間的接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)較多的設(shè)備，其各執(zhí)行構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性通常由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定，因此在裝配凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，凸輪輪廓曲線起始點(diǎn)（推程開始點(diǎn)）的相對(duì)位置需按運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖進(jìn)行調(diào)整，以保證各執(zhí)行構(gòu)件能按預(yù)定程序協(xié)調(diào)動(dòng)作。最簡(jiǎn)便的方法是采用緊定螺釘固定凸輪，或用緊定螺釘預(yù)固定，待調(diào)整好后再用銷子固定。（2）滾子及其連接滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤型凸輪工作時(shí)，滾子在凸輪上的形式有兩種，一種是滾子在凸輪的表面滾動(dòng)，但如果用這種方式則必須在凸輪與方軸間加彈簧，使?jié)L子在滾動(dòng)的過程中始終與凸輪接觸，這樣就會(huì)給安裝帶來不便，另一種方案是在凸輪中開有圓槽，使?jié)L子在圓槽中滾動(dòng)，槽的內(nèi)壁與滾子軸向應(yīng)留有間隙，這種方式就能使?jié)L子始終在凸輪接觸承。缽體機(jī)中的滾輪是有兩部分組成，即由滾子2和軸承3組成，一起在凸輪1槽中運(yùn)動(dòng)，4方軸。凸輪和滾子常用的材料有420Cr、18CrMnTi 0等并經(jīng)表面淬火處理。 求傳動(dòng)軸I功率、轉(zhuǎn)速及扭矩:=,軸I轉(zhuǎn)速=72r/min于是計(jì)算軸I的轉(zhuǎn)矩為： 初步估計(jì)最小軸徑按扭矩強(qiáng)度初步估算輸出連接齒輪處的最小軸徑。 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)傳動(dòng)方案的安裝要求，傳動(dòng)軸I上主要零件的安裝相互關(guān)系為如圖520所示。其裝配順序?yàn)椋簭挠叶艘来窝b入齒輪、螺釘鎖緊擋圈、套杯，軸承、長(zhǎng)套筒、軸承、軸承端蓋、鏈輪；軸左端的零件和右端基本相同，安裝裝方法相同。1）裝有小鏈輪的軸段I，即為最小軸徑；=18mm，根據(jù)鏈輪輪轂寬度為21mm，要保證21mm,同時(shí)為保證軸端擋圈與鏈輪較好接觸，定位更可靠，確定了此段長(zhǎng)度為18mm。3） 裝有大鏈輪的軸段III根據(jù)鏈輪輪轂的設(shè)計(jì)尺寸可得其該軸段軸徑，由于鏈輪輪轂長(zhǎng)度為38mm,為了使軸向套筒對(duì)其定位可靠，所以此軸段長(zhǎng)度需比輪轂長(zhǎng)度小23mm,故。5） 裝有左軸承的軸段V因?yàn)檩S承為標(biāo)準(zhǔn)件，所以其軸徑應(yīng)和軸承內(nèi)圈一致，此處選的軸承型號(hào)為6210，故，此段長(zhǎng)度根據(jù)軸承寬度和長(zhǎng)套筒與其配合的軸段得長(zhǎng)度決定。7） 安裝左端軸承和螺釘鎖緊擋圈VII此處軸徑與軸段V一致，其長(zhǎng)度由軸承寬度、螺釘鎖緊擋圈以及套杯得壁厚決定。9） 自由軸端IX由于它起到軸向定位作用，故軸肩高度應(yīng)為5mm左右，故此處取。11） 安裝有短套筒的軸端XI此處安裝套筒，故軸徑只需比XI段軸段直徑小2mm即可。（3）軸上零件的周向定位鏈輪的周向定位采用普通平鍵連接，為保證鏈輪輪與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇鏈輪輪轂與軸的配合代號(hào)為；經(jīng)查手冊(cè)，確定滾動(dòng)軸承與軸的周向配合公差為f9。 5 傳動(dòng)系統(tǒng)主要零部件設(shè)計(jì) 與齒輪減速電機(jī)相連的鏈輪傳動(dòng)I設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)可以分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。其中滾子鏈常用于用于傳遞功率在100kw以下，鏈速不超過15m/s，推薦使用的最大傳動(dòng)比imax=8，齒形鏈應(yīng)用較少，故選用滾子鏈，考慮到傳遞功率不大，以及結(jié)構(gòu)和功能需要，采用單排滾子鏈。（4）計(jì)算鏈條節(jié)數(shù)和中心距初選中心距=（30~50）p，取=46p，按下式計(jì)算鏈節(jié)數(shù)經(jīng)過計(jì)算得：為了避免使用過渡鏈節(jié)， 應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)圓整為偶數(shù)=118鏈傳動(dòng)的最大中心距為：，式中為中心距計(jì)算系數(shù)，查表得= 鏈條長(zhǎng)度 （5）實(shí)際中心距為 經(jīng)過計(jì)算得： =~（6）計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式平均鏈速按下式計(jì)算： 根據(jù)鏈速，查圖表，選擇定期人工潤(rùn)滑。良好的潤(rùn)滑可緩和沖擊，減輕磨損，延長(zhǎng)鏈條壽命。潤(rùn)滑油推薦采用牌號(hào)為L(zhǎng)AN3LAN4LAN68的全損耗系統(tǒng)用油，溫度低時(shí)取前者。對(duì)用潤(rùn)滑油不便的場(chǎng)合，允許涂抹潤(rùn)滑脂，但應(yīng)定期清洗與涂抹。鏈輪設(shè)計(jì)主要是確定其結(jié)構(gòu)和尺寸，選擇材料和熱處理方式。在國(guó)標(biāo)GB/T12431997中沒有具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最小和最大齒槽形狀及其極限參數(shù)，實(shí)際齒槽形狀取決于加工輪齒的刀具和加工方法，并應(yīng)使其位于最下和最大齒槽形狀之間。表51 鏈輪齒形參數(shù) 圖51 最大和最小齒槽形狀（摘自GB/T 12431997）圖52 滾子鏈鏈輪軸向齒廓（2）鏈輪基本參數(shù)鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p、排距、滾子外徑和鏈輪齒數(shù)z。表52 鏈輪基本參數(shù)鏈輪的主要尺寸見相關(guān)計(jì)算結(jié)果，見表53。鏈輪輪的大小不同，其結(jié)構(gòu)形式也不盡相同，鏈輪的結(jié)構(gòu)類型如圖54所示，小直徑鏈輪一般做成整體式，中等直徑鏈輪多做成輻板式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開孔，大直徑鏈輪可做成組合式），此時(shí)齒圈與輪芯可用不同材料制造。 表53 滾子鏈輪主要尺寸